又一大国重器取得关键进展：高能同步辐射光源装置建设进入冲刺阶段

来源：光明日报

记者：齐芳

3月27日，国家重大科技基础设施高能同步辐射光源HEPS正式宣布启动带光联调，这标志着HEPS装置建设进入冲刺阶段。

HEPS是设计亮度世界最高的第四代同步辐射光源，也是我国第一台高能量同步辐射光源。截至2025年1月，经过多轮束流调试，HEPS储存环束流强度达到40毫安以上，发射度降低到93皮米弧度。

HEPS工程总指挥潘卫民介绍，电子束流的发射度是描述电子束质量和特性的重要参数之一，发射度越小，说明电子束在横向的分散程度越小，电子束的运动分布越接近于束流的轴向，束流的品质越好，发出的同步辐射光的亮度越高。今年1月，HEPS实现一种创新的注入机制，即基于增强器高能累积的置换注入——这种方案在满足设计要求的同时，使得HEPS加速器更加绿色环保。

HEPS航拍图

图片来源：中国科学院高能物理研究所

HEPS瞄准世界科技前沿和国家重大需求，突破关键光学和探测器技术，首期建设14条用户光束线站和1条测试线站。其中，硬X射线成像线站HXI是HEPS的特色线站之一，可提供高空间相干的高能X射线，2024年10月12日出光。实验结果表明，与常规光源对比，HXI线站的光穿透更深、分辨率更高，灵敏度显著提高，可检出的裂纹显著增加，成像的对比度也大大提高。

HEPS工程常务副总指挥董宇辉介绍，线站团队自主研发的高能X射线成像探测器，像素数达到世界领先水平，在衍射成像模式下，单次扫描即可并行获得几十万个样品点的衍射信号，极大地提高了成像数据获取效率，同时该线站依托HEPS高能、低发射度的优势，创新设计插入件组，采用超长物源距，可提供能量高达300千电子伏特的高能X光，空间相干长度是国际先进水平的3.5倍。HXI线站可实现难以兼得的强穿透且高灵敏度、大视场且高分辨X射线成像，将为航空航天工程材料研究、全脑介观3D成像等前沿领域提供强有力的科研支撑。

同时，首期多条光束线站启动带光调试，开展特色样品实验，储存环电子束流品质的优化，使得光束线站实验质量进一步提升。

HEPS是我国“十三五”期间优先建设的国家重大科技基础设施之一，是国家发展改革委批复立项，中国科学院、北京市共建怀柔科学城的核心装置，由中国科学院高能物理研究所承担建设，于2019年6月启动建设，建设周期6.5年。